JP2009203911A - Pump or water turbine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポンプ又は水車に係り、詳しくは、羽根車の回転軸を支承する軸ケース内部のエアを効率的に抜けるようにする技術に関するものである。 The present invention relates to a pump or a water wheel, and more particularly to a technique for efficiently removing air inside a shaft case that supports a rotating shaft of an impeller.
一般に、ポンプや水車は、液体にポンピング作用又は液体流れによる被駆動回転が可能な羽根車と、この羽根車を外囲するケーシングと、羽根車が一体回転状態に装備される回転軸と、ケーシングに内装される状態で回転軸を回転自在に囲繞する軸ケースと、を有して構成されており、特許文献1で開示される水車や特許文献2で開示されるポンプが知られている。
In general, a pump or a water wheel is composed of an impeller capable of being driven to rotate by a pumping action or a liquid flow, a casing surrounding the impeller, a rotating shaft equipped with the impeller in an integrally rotating state, and a casing. And a pump case disclosed in
特許文献1にて開示される水力発電装置の軸流水車には、羽根車(5)回転軸(6)は発電機(3)の回転軸でもあり、水車ケーシング(2)の内側に、内周筒部(2B)の下方においてメカニカルシール(9)を囲繞する軸ケース(符記無し)が装備されている(図1等を参照)。また、特許文献2にて開示される斜流ポンプには、羽根車(2,3)の回転軸(6)の軸受(14)を支持するコーンと呼ばれる軸ケース(16)が装備されている(図3等を参照)。
In the axial water turbine of the hydroelectric generator disclosed in
いずれの特許文献において示されるポンプ又は水車であっても、軸ケースの内部空間には当初は空気(エア)が入っており、水が流れてのポンプ又は水車の稼働時には羽根車の根元部位といった軸ケースの隙間から徐々に空気を追い出して浸水されることにより、次第に水充満状態に切換わるものと考えられている。しかしながら、軸ケースに収容される軸受やメカニカルシールは、それらの周囲に水等の液体が存在する条件下において所期の性能が発揮されるものであるから、ポンプ又は水車の稼働開始から実際に水が充満されるまでの間は十分な軸受機能やシール機能が発揮され難いという問題がある。 In any pump or water wheel shown in any patent document, air (air) is initially contained in the inner space of the shaft case, and the root part of the impeller is used when the pump or water wheel is in operation. It is considered that the water gradually enters the water-filled state by gradually expelling air from the gap of the shaft case and being submerged. However, since the bearings and mechanical seals housed in the shaft case perform the desired performance under the condition that liquid such as water exists around them, the actual operation from the start of the operation of the pump or the water turbine There is a problem that sufficient bearing function and seal function are hardly exhibited until water is filled.
また、特許文献1等で開示される水車においては、運転開始から羽根車を囲繞するケーシング内に気泡が多く発生し、そのために水流が制限されて発電効率が低下するという問題も発生している。即ち、立軸斜流型の水車においては、ケーシング内部において水流による空気の押出しが不完全になり易く、水と空気とが混在する状態で羽根車の回転が開始されるとともに、空気は上昇して抜けようとするに対して水は上から下に流れることからなかなか空気が抜けず、結果としてケーシング内に空気が滞留する傾向になると考えられる。
本発明の目的は、前述した構成を有するポンプ又は水車において、軸ケース内に存在する空気が運転開始に伴って円滑に抜け出るようにして機関としての効率低下を解消せんとする点にある。また、羽根車を囲繞するケーシングの内部にて、空気の抜け移動方向(上昇)と水等の液体の移動方向(下降)とが反対方向となる立軸型の水車において、ケーシング内の空気を効率良く抜けるようにすることも目的とする。 An object of the present invention is to eliminate the reduction in the efficiency of the engine by allowing the air present in the shaft case to smoothly escape with the start of operation in the pump or the water turbine having the above-described configuration. Also, in a vertical shaft type water turbine in which the moving direction of air (upward) and the moving direction of liquid such as water (downward) are opposite in the casing surrounding the impeller, the air in the casing is efficiently used. The purpose is to make it easy to leave.
請求項1に係る発明は、液体にポンピング作用又は液体流れによる被駆動回転が可能な羽根車14と、この羽根車14を外囲するケーシングCと、前記羽根車14が一体回転状態に装備される回転軸12と、前記ケーシングCに内装される状態で前記回転軸12を回転自在に囲繞する軸ケース13と、を有して成るポンプ又は水車において、
少なくとも前記回転軸12の一端側に開口する開口部20aを有し、かつ、前記軸ケース13の内部に連通するエア抜き路Lが前記回転軸12に中空形成されるとともに、前記開口部20aを介して前記エア抜き路Lに連通し、かつ、外部大気に開放可能なエア排出手段Hが設けられていることを特徴とするものである。
The invention according to
The
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のポンプ又は水車において、前記開口部を有する回転軸12の一端側が、前記ケーシングCに回転自在、かつ、シール状態で支承されていることを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the pump or the water turbine according to the first aspect, one end side of the
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載のポンプ又は水車において、前記軸ケース13に、前記軸ケース13と前記ケーシングCとで囲まれる液体流路Rに連通する連通孔24が形成されていることを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the pump or the water turbine according to the first or second aspect, the
請求項4に係る発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載のポンプ又は水車において、前記ケーシングCが、斜流羽根車14を収容するとともに前記斜流羽根車14の上側に導水管8が配置される水車ケーシング、又は斜流羽根車14を収容するとともに前記斜流羽根車14の上側に揚水管を有するポンプケーシングに構成され、
前記エア抜き路Lが、上下向きの前記回転軸12の下端に開口して前記回転軸12の軸心Pに沿う縦穴20と、前記軸ケース13の内部に開口するとともに前記縦穴20に連通する径方向孔26と、を有して構成されていることを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the pump or the water wheel according to any one of the first to third aspects, the casing C houses the mixed
The air vent path L opens at the lower end of the
請求項5に係る発明は、請求項3に記載の水車において、前記ケーシングCが、斜流羽根車14を収容するとともに前記斜流羽根車14の上側に導水管8が配置される水車ケーシングに構成され、
前記回転軸12が上下方向の軸心Pを有するものに構成され、前記連通孔24が、前記液体流路Rにおける断面積の最も大きい緩流部Ra又はその付近となる高さレベルの位置に形成されていることを特徴とするものである。
The invention according to
The rotating
請求項6に係る発明は、請求項5に記載の水車において、前記回転軸12の上端部に連動連結される発電機3が装備されていることを特徴とするものである。
The invention according to
請求項1の発明によれば、羽根車を支持する回転軸が軸ケースを通っている構造に着目し、その回転軸に中空形成されるエア抜き路、及びこれに連通するエア排出手段を介して軸ケースの内部スペースと外部(機外)とが連通されるから、ポンピング(ポンプ)又は重力(水車)による水圧によって軸ケース内に存在する空気を押出して排出させることが可能になる。つまり、本来的に装備されている回転軸を利用し、かつ、駆動源も不要となる合理的な手段により、軸ケース内部にある空気を円滑に抜くことが可能になっており、その結果、軸ケース内に存在する空気が運転開始に伴って円滑に抜け出るようにして機関としての効率低下が解消されるポンプ又は水車を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, attention is paid to the structure in which the rotating shaft that supports the impeller passes through the shaft case, and the air vent passage formed hollow in the rotating shaft and the air discharge means communicating therewith are used. Since the inner space of the shaft case and the outside (outside the machine) communicate with each other, the air present in the shaft case can be pushed out and discharged by water pressure generated by pumping (pump) or gravity (water wheel). In other words, it is possible to smoothly remove the air inside the shaft case by using a rational means that uses the originally equipped rotary shaft and eliminates the need for a drive source. It is possible to provide a pump or a water turbine in which the reduction in efficiency as an engine is eliminated by allowing the air present in the shaft case to smoothly escape with the start of operation.
請求項2の発明によれば、開口部を有する回転軸の一端側を回転自在、かつ、シール状態でケーシングに支承されるから、本来的に装備されている回転軸を延長してその内部にエア抜き路を設ける程度の比較的簡単で新たなスペースが殆ど不要であり、専用の回転軸の軸受部も不要で、かつ、空気排出のための駆動源も不要となる合理的な手段を構築することができる。その合理的手段によって軸ケース内部にある空気を円滑に抜くことができ、請求項1の発明による前記効果が強化されるポンプ又は水車を提供することができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、水の圧力によって液体流路に存在する空気が連通孔を通って軸ケース内に移動させることが可能になり、従って、軸ケースの内部にある空気と、液体流路から入ってくる空気とが軸ケースの内部スペースに集まり、その集まった空気をエア抜き路を通って外部に排出可能となる。その結果、軸ケース内に存在する空気、並びに液体流路に存在する空気の双方が運転開始に伴って円滑に抜け出るようになり、機関としての効率低下が解消されるより優れたポンプ又は水車を提供することができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、回転軸に中空形成されるエア抜き路を、回転軸の軸心に沿う縦穴と径方向孔という加工がし易く生産性の良い構造のものとしながらも、請求項1〜3の発明による前記いずれかの効果が、回転軸が上下方向に向く立軸型のポンプ又は水車において発揮される利点がある。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて説明するが、次のような効果を奏する。即ち、浮力によって上方移動しようとする空気と重力で下降移動する水とが逆の動きになり、断面積が最大となる緩流部において泡立ちが活発化するが、上に行き難くて液体流路に存在する空気は容易に連通孔を通って軸ケース内に入ることができる。故に、軸ケース内部の空気と、液体流路から入ってくる空気とが軸ケースの内部スペースにおいて頂部に浮上して集まり、その集まる空気が今度はエア抜き路及びエア排出手段を通って外部に排出可能となる。つまり、本来的に装備されている縦向きの回転軸の内部にエア抜き路を設ける程度の比較的簡単で新たなスペースが殆ど不要であり、かつ、空気排出のための駆動源も不要となる合理的な手段により、軸ケース内部にある空気、並びにケーシング内に滞留している空気を円滑に抜くことができ、立軸型の水車が効率良く作動する状態を維持可能となっている。
According to the invention of
その結果、羽根車を囲繞するケーシングの内部にて、空気の抜け移動方向(上昇)と水等の液体の移動方向(下降)とが反対方向となる立軸型の水車において、ケーシング内の空気を効率良く抜けるようにすることができる。この場合、請求項6のように、回転軸の上端部に連動連結される発電機を装備すれば、長期に亘って効率良く稼働する発電装置を構築することが可能になる。
As a result, in the vertical shaft water turbine in which the direction in which air escapes (up) and the direction in which liquid such as water moves (down) are opposite to each other inside the casing surrounding the impeller, the air in the casing is removed. It can be efficiently removed. In this case, if a generator linked to the upper end of the rotating shaft is provided as in
以下に、本発明によるポンプ又は水車の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1は発電装置の概略図、図2は立軸斜流水車の要部構造を示す断面図、図3は水車稼働時の空気の抜け状況を示す断面図、図4は横軸型ポンプ又は水車における空気抜き構造を示す概略図である。 Embodiments of a pump or a water turbine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a power generator, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the main structure of a vertical-shaft diagonal flow turbine, FIG. 3 is a cross-sectional view showing the state of air escape during operation of a water turbine, and FIG. It is the schematic which shows the air vent structure in.
〔実施例1〕
ポンプ又は水車の実施例1は、図1に示すように、発電装置Eにおける立軸斜流水車Sである。発電装置Eは、ダム湖1から取り入れられて下方の河川2に流れる水を用いて立軸斜流水車Sを回転させ、それによって発電機3を回して発電させる構造であり、取水管7、モータ等の駆動機構4aで切換操作される開閉弁である入口弁4、立軸斜流水車S、吐出管6、発電機3等を有して構成されている。
[Example 1]
Example 1 of a pump or a water turbine is a vertical axis diagonal water turbine S in a power generator E as shown in FIG. The power generation device E has a structure in which the vertical shaft diagonal flow turbine S is rotated using the water taken from the
立軸斜流水車Sは、図1,図2に示すように、取水管7に接続される導水管8と、羽根車ケース9と、出口ケース(ベルマウス)10と、出口エルボ管5等で成るケーシングCを有し、図1では省略してあるが、ダム湖1の湖壁1Aの外面に沿う極小スペースに設置されている(要するに、湖壁1Aにほぼ当接して設置されていることが多い)。導水管8は、取水管7に連結されるエルボ部8a、発電機3を設置するための上方突出管部8b、直管状の導水主部8c、及び下拡がり状の接続管部8dとから成り、その内部の軸心P上において複数の軸受部11で回転自在に支持される回転軸12が内装されている。回転軸12の上端は、発電機3の主軸(図示省略)に連動連結されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the vertical-shaft diagonal water turbine S includes a
回転軸12の出口ケース10に対応する高さ位置の近傍には、出口ケース10の内側に位置する複数の羽根部14aを持つ羽根車14がそのハブ部14bをして一体回転状態に嵌装されており、ハブ部14bに液密に続く軸ケース13には、回転軸12に対する軸受部15が設けられている。出口ケース10の下端には出口エルボ管5の上端が接続連結されている。羽根車14は、複数の羽根部14aがボルト止めによってハブ部14bに連結一体化されて成る組立式のものに構成されているが、一体式のものでも良い。
In the vicinity of the height position corresponding to the
軸ケース13は、複数の連設リブ15と複数の案内羽根16とを介して羽根車ケース9に一体形成される主ケーシング13Aと、接続管部8dの内側に位置する状態で主ケーシング13Aに液密に連結一体化される上ケース部13Bとで構成されている。接続管部8d及び羽根車ケース9の上端部と軸ケース13とによって下拡がり円環状の拡下流路17が形成されており、羽根車ケース9の下部と軸ケース13の下部とにより、羽根部14aに続く下窄まり円環状の窄下流路18が形成されている。これら拡下流路17や窄下流路18等から液体流路Rが形成されている。また、略円錐筒形状の上ケース部13Bの頂部には回転軸12が貫通されている。
The
回転軸12の下端部(一端側)は、出口エルボ管5から下方に突出形成される取出し凸部5Aに軸受部19及びシール手段27を介して回転自在、かつ、シール状態で支持される軸端部12aに形成されるとともに、回転軸12には、その下端で開口し、かつ、導水管8の下部に至る長さで軸心Pを中心とする中心縦穴20が穿孔形成されている。中心縦穴20の下端には、取出し凸部5Aの蓋(外壁部分の一例)21を介してチューブ材やパイプ材等による排出路22が接続されており、排出路22の末端には開閉弁23が接続されている。上記実施例では回転軸12の下端で開口する中心縦穴20を用いた例を示したが、これに限定されるものではなく、中心縦穴を設けた回転軸の下端開口を板材等で塞ぎ、回転軸の下端側に径方向の横穴を設けて開口させても良いし、軸の上下端二ヶ所から空気を抜くようにしても良い。尚、図2の23aはモータ等の弁切換操作手段である。
The lower end portion (one end side) of the
図2,図3に示すように、軸ケース13における連設リブ15と案内羽根16との上下間に位置する短い直胴ケース部13Cには、軸心Pに対する周方向で所定角度毎の複数箇所に連通孔24が形成されるとともに、軸ケース13の内部スペース25における上端部に位置して、その内部スペース25と中心縦穴20とを連通させる横孔(径方向孔)26が上下二列で、かつ、軸心Pに対して放射状を為すよう複数箇所に形成されている。これら中心縦穴20と横孔26とでエア抜き路Lが構成されている。尚、図2に示す28は、接続管部8の内部状況を視認するための覗き窓である。また、横孔(径方向孔)26は上下二列でなくても良く、一列でも三列以上であっても良い。次に、水車Sの作動時における空気の抜け具合について説明する。
As shown in FIGS. 2 and 3, a short straight
図3には、水車Sに水を流した場合の羽根車14付近の状況を示してある。即ち、入口弁7を「閉」から「開」に切換えてダム湖1の貯水を立軸斜流水車Sに流入させて発電機3を回して発電させている状態であって、ケーシングC内の空気と流入してきた水とが、接続管部8dから羽根車14部位に架けての断面形状変化部分において入り混じってるような状況になっている。図3において、白抜きの矢印は水の流れを示し、実線の矢印は空気の流れを示している。取水管7から勢いよく下降してくる水は、流路の断面積が最大から縮小傾向に変化する手前の箇所であり、かつ、流速が最も遅くなる箇所、即ち、液体流路Rにおける最も径の大きい羽根車ケース(緩流部の一例)9で、特に最大径部Raで泡立ちが盛んになる(空気が溜り易い)傾向があり、従ってその場所(その高さレベル)に連通孔24を設けることにより、液体流路Rに存在する空気を効率良く軸ケース13の内部スペース25に移動させることが可能になる。
FIG. 3 shows a situation in the vicinity of the
浮力によって上方移動しようとする空気は、重力によって上から下に流れる水と逆らうような動きになり、断面積が狭まる開始地点である直胴ケース部13Cにおいて泡立ちが最も活発化すると考えられ、上移動し切れない空気は水の圧力によって直胴ケース部13Cに形成されている複数の連通孔24から軸ケース13の内部に押し込まれるようになる。軸ケース13の内部も、空気のみの状態から図示(図3)のように、各隙間部位から入ってくる水が次第に溜った状態を呈しており、元々軸ケース13の内部にあった空気と、液体流路Rから入ってくる空気とが軸ケース13の内部スペース25において頂部に浮上して集まり、その集まって空気が今度は横孔26と中心縦穴20と、即ちエア抜き路Lを通って外部に排出可能となる。
It is considered that the air that is going to move upward by buoyancy moves against the water flowing from top to bottom by gravity, and foaming is most active in the straight
従って、開閉弁23を「開」に操作すれば、ケーシングC内を流下移動する水の圧力によって、軸ケース13の内部スペース25に存在する空気、並びに液体流路Rに存在する空気を回転軸12に形成されているエア抜き路Lを通して機外排出させることが可能になる。開閉弁23の出口(図示省略)から排出されるものが空気から水に変わり始めたら、液体流路R及び軸ケース13の空気が抜け切ったとして開閉弁23を「閉」に操作することが考えられる。また、開閉弁23から空気と水とが混ざった状態のものが暫く排出されることも考えられるので、その空気と水との混合物の排出開始から所定時間の経過後に開閉弁23を閉じ操作するようにしても良い。また、開閉弁23はフロートを用いた排気弁としても良い。
Therefore, if the on-off
つまり、立軸斜流水車Sは、導水管8を通って落下する水による被駆動回転が可能な斜流羽根車14と、この斜流羽根車14を外囲するケーシングCと、羽根車14が一体回転状態に装備される回転軸12と、ケーシングCに内装される状態で回転軸12を回転自在に囲繞するとともにケーシングC(羽根車ケース9)との間に液体流路Rを形成する軸ケース13と、を有して構成されており、回転軸12の下端(「一端側」の一例)に開口する開口部20aを有し、かつ、軸ケース13の内部に連通するエア抜き路Lが回転軸12に中空形成されるとともに、開口部20aを介してエア抜き路Lに連通し、かつ、外部大気に開放可能となるように、排出路22と開閉弁23とから成るエア排出手段Hが設けられている。そして、回転軸12の一端が、ケーシングCから外部に突出形成される取出し凸部5Aに軸受部19を介して回転自在、かつ、シール手段27を介してシール状態で支承されており、エア排出手段Hが、開口部20aに臨む状態で取出し凸部5Aの外壁部分である蓋21に貫通形成される排出孔21aを有して構成されている。尚、「少なくとも前記回転軸の一端側」とは、「回転軸の一端側と他端側とのうちの少なくとも一方」の意である。
That is, the vertical axis mixed-flow turbine S includes a
ケーシングCは、斜流羽根車14を収容するとともに斜流羽根車14の上側に導水管8が配置される水車ケーシングとして構成されており、エア抜き路Lが、上下向きの回転軸12の下端に開口して回転軸12の軸心Pに沿う縦穴20と、軸ケース13の内部に開口するとともに縦穴20に連通する径方向孔26と、を有して構成されている。そして、連通孔24は、液体流路Rにおける最も径の大きい接続管部(大径部の一例)8d又はその付近となる高さレベルの位置に形成されている。
The casing C is configured as a water turbine casing in which the
このように、軸ケース13の内部スペース25や液体流路Rでの空気、水の動きを調べることにより、吐出エルボ管5の取出し凸部5Aや開閉弁23を設ける必要はあるにせよ、本来的に装備されている回転軸12を延長してその内部にエア抜き路Lを設ける程度の比較的簡単で新たなスペースが殆ど不要であり、かつ、空気排出のための駆動源も不要となる合理的な手段により、軸ケース13内部にある空気、並びにケーシングC内に滞留している空気を円滑に抜くことができ、立軸斜流水車Sが効率良く作動する状態を維持可能となっている。それにより、長期に亘って効率良く発電機3を回転させて安定的に発電装置Eを稼働させることが可能である。
In this way, by examining the movement of air and water in the
ところで、図1に仮想線で示すように、取水管7ではなく吐出管6の途中に開閉弁4を設けることが考えられる。この構造であれば、取水管7やケーシングC内が常に水で満たされていることになり、水車Sとしての作動開始時に空気と水とが混在することによる前記不都合(軸ケース13内や液体流路Rから空気がなかなか抜けないこと)が構造的に生じない好ましいものとなる。しかしながら、水車Sの下流側に開閉弁4を設けるには、土中に埋まっている埋設管である吐出管6に装着することになるので、大規模な土木工事が必要になってコストや工期が多く掛る上に、吐出管6の埋設部位は場所的に開閉弁等の他の機器を設ける余裕の無い又は不可なことが多い(図3に示すコンクリート土手等)。
By the way, as shown by a virtual line in FIG. 1, it is conceivable to provide the on-off
従って、開閉弁4は取水管7に入口弁として設ける場合が多い。その際に、「空気が抜け難い」という前記不都合が新たな問題となるが、回転軸12を下方延長させてその中を通して空気を外部排出させる構造により、経済的不利益少なく問題解決が可能となっている。また、ケーシングCの外部にエア抜き配管を設置する考えもあるが、より平面スペースの狭い場所に設置できることを特徴とした立軸斜流水車の優位性を損うことになり、好ましい手段ではない。上記実施例では立軸斜流水車の例で説明を行ったが、立軸斜流ポンプであっても良く、その場合には導水管8の部分が揚水管となる。
Therefore, the on-off
〔実施例2〕
ポンプ又は水車の実施例2は、図4に示すように、斜流羽根車14の上流側に吸込み管31が配置されるポンプケーシングCと、羽根車ケース32に収容されて液体にポンピング作用可能な羽根車14、羽根車14を装備する回転軸12、回転軸12を駆動回転させる電動モータ等の駆動源33等を有して成る横軸ポンプAである。羽根車14のハブ部14bを貫通する回転軸12の先端部12aは羽根車ケース部32の内部にリブ部32aを介して支持される軸ケース13に回転自在に支承されている。
[Example 2]
As shown in FIG. 4, the second embodiment of the pump or the water wheel can be pumped to the liquid by being accommodated in the pump casing C in which the
モータ軸を兼ねる単一の回転軸12には、先端(一端側の一例)から基端(他端)に架けて貫通する中空状の中心横穴20(エア抜き路Lに相当)が形成されており、軸ケース13の内部スペース25の空気を外部排出可能となるように、排出路22と開閉弁23とから成るエア排出手段Hを形成している。取出し凸部5Aにおいて回転自在に軸受支承される回転軸12の基端側には、排出路22及び弁切換操作手段23aで開閉切換え可能な開閉弁23が接続されている。エア排出手段Hが、開口部20aに臨む状態で取出し凸部5Aの外壁部分21に貫通形成される排出孔21aを有して構成されている。
A single
この横軸ポンプAでは、羽根車14を駆動回転させてのポンピングによって揚水される水の圧力により、軸ケース13の内部スペース25に隙間部位(連通孔の一例)24から水が浸入し、元々内部スペース25に存在している空気(特に、回転軸12の軸心より下半分の容積分についての空気)は回転軸12の先端の開口部20aから中心横穴20に押しやられ、排出路22及び開閉弁23を通して機外に排出可能である。
In this horizontal shaft pump A, water infiltrates into the
〔別実施例〕
図示(図2を参照)は省略するが、例えば、羽根車14までで終わる長さの回転軸12の先端に、吐出エルボ管5から立設される固定配管を相対回転自在で、かつ、シール状態で接続し、中心縦穴20を通ってくる軸ケース13内空気を、前記固定配管の中空経路の出口から機外排出させる構造も可能である。これなら、回転軸12を実施例1にように下方延長する必要は無い。尚、上記実施例は斜流羽根を備える流体機械について説明を行ったが、これに限定されるものではなく、例えば、軸流羽根を備える立軸型の各種ポンプや横軸型の各種水車に本発明を適用させることも可能である。また、エア排出手段として、排出路と開閉弁とを用いる例を示したが、これに限定されるものではなく、排出路のみで開閉弁を備えないものであっても良いし、強制的にエアを排出させるためのファンやポンプを取付けた構成のも良い。
[Another Example]
Although not shown (see FIG. 2), for example, a fixed pipe standing from the
3 発電機
8 導水管
9 緩流部
12 回転軸
13 軸ケース
14 羽根車
20 縦穴
20a 開口部
24 連通孔
26 径方向孔
31 吸込み管
C ケーシング
H エア排出手段
L エア抜き路
P 軸心
R 液体流路
DESCRIPTION OF
Claims (6)
少なくとも前記回転軸の一端側に開口する開口部を有し、かつ、前記軸ケースの内部に連通するエア抜き路が前記回転軸に中空形成されるとともに、前記開口部を介して前記エア抜き路に連通し、かつ、外部大気に開放可能なエア排出手段が設けられているポンプ又は水車。 Impeller capable of being driven to rotate by pumping action or liquid flow to liquid, casing surrounding the impeller, rotating shaft equipped with the impeller in an integrally rotating state, and a state in which the casing is installed A shaft case rotatably surrounding the rotating shaft, and a pump or a water wheel,
An air vent path having at least one opening on the one end side of the rotating shaft and communicating with the inside of the shaft case is formed hollow in the rotating shaft, and the air vent path is formed through the opening. And a pump or water turbine provided with air discharge means that can be opened to the outside atmosphere.
前記エア抜き路が、上下向きの前記回転軸の下端に開口して前記回転軸の軸心に沿う縦穴と、前記軸ケースの内部に開口するとともに前記縦穴に連通する径方向孔と、を有して構成されている請求項1〜3の何れか一項に記載のポンプ又は水車。 The casing contains a mixed flow impeller and a water turbine casing in which a water guide pipe is disposed on the upper side of the mixed flow impeller, or contains a mixed flow impeller and a pump pipe on the upper side of the mixed flow impeller. Configured as a pump casing,
The air vent path has a vertical hole that opens at a lower end of the rotary shaft that is vertically oriented and extends along the axis of the rotary shaft, and a radial hole that opens inside the shaft case and communicates with the vertical hole. The pump or the water wheel according to any one of claims 1 to 3, which is configured as described above.
前記回転軸が上下方向の軸心を有するものに構成され、前記連通孔が、前記液体流路における断面積の最も大きい緩流部又はその付近となる高さレベルの位置に形成されている請求項3に記載の水車。 The casing is configured as a turbine casing that houses a mixed flow impeller and a conduit pipe is disposed on the upper side of the mixed flow impeller.
The rotary shaft is configured to have a vertical axis, and the communication hole is formed at a position of a height level at or near the slow flow portion having the largest cross-sectional area in the liquid channel. Item 4. The water wheel according to item 3.
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